2014/4/5 10:05:25
一.原因
1. 丝杆原资料不良
首要显示为丝杆资料的网状碳化物级别超差或球化退火组织不及格( 有片状珠光体) 。经过对裂纹丝杆碳化物的不平均性剖析、显微组织剖析,呈现网状碳化物级别超差或球化退火组织不及格丝杆约占总数的25 % 。碳化物不平均性形成丝杆外表感应淬火后存在外表硬度和内应力散布不均,碳化物较集中的部位其内应力也较集中。在丝杆磨削时,因为该部位内应力超越资料的屈从强度,就会发生磨削裂纹。片状珠光体存在,则形成丝杆外表感应淬火后晶粒粗大,降低钢材的屈从强度,丝杆磨削时在内应力超越资料的屈从强度部位发生磨削裂纹。
2. 丝杆中频淬炽热处置不良
首要显示丝杆为淬火温度偏高或回火缺乏。经过剖析、计算,由此形成丝杆磨削裂纹的丝杆约占总数的30% 。大型滚珠丝杆中频淬火时,中频输出功率偏高,淬火速渡过慢,都能够使丝杆淬火时的温度偏高,丝杆淬火后的马氏体组织级别偏上限( 马氏体5 级) ,甚至能够超标( 马氏体≥5 级) 。粗大的马氏体组织会降低钢材40%。丝杆磨削时的工艺参数不标准,磨削时发生的磨削热量在丝杆外表形成“二次回火”。更有甚者,磨削热量甚至使丝杆外表的温度升高到达丝杆资料的“淬火温度”,在磨削液的冷却效果下,丝杆外表构成“二次淬火”,形成外表晶粒粗大,降低钢材的屈从强度,惹起丝杆外表呈现裂纹。大型滚珠丝杆淬火后,淬硬层较深,内应力( 包罗热应力和组织改变应力) 较大,回火缺乏( 回火温度低或回火工夫短) ,丝杆淬火时构成的内应力消弭不完全。丝杆淬火、回火后,内部的剩余内应力
与磨削时发生的磨削应力相叠加,当叠加后的应力超越钢材的屈从强度时,就会在丝杆外表构成裂纹。
3. 丝杆磨削时的工艺参数不标准
该缘由形成磨削裂纹的丝杆约占总数的30 % ～40 %。丝杆磨削时的工艺参数不标准, 磨削时发生的磨削热量在丝杆外表形成“二次回火”。更有甚者, 磨削热量甚至使丝杆外表的温度升高到达丝杆资料的“淬火温度”, 在磨削液的冷却效果下, 丝杆外表构成“二次淬火”, 形成外表晶粒粗大, 降低钢材的屈从强度, 惹起丝杆外表呈现裂纹。
二、节制办法
1. 原资料的碳化物不平均性和球化退火组织节制
当前,国内GCr15 资料收购参照GB/ T18254 —2002《高碳铬轴承钢》执行。规范5. 10. 1 对碳化物不平均性规则：对直径大于60 ～120mm 的球化退火钢材的碳化物网状不得大于3 级；对直径大于120mm 的球化退火钢材的碳化物网状由供需两边和谈规则。规范5. 9. 2 对球化退火组织规则：≤60mm的球化退火圆钢、盘条,一切尺寸的钢管的球化退火显微组织及格级别为2 ～4级；> 60mm 的球化退火钢材的显微组织由供需两边和谈规则。在实践出产中,因为钢厂批量出产量较大,存在少数碳化物不平均性超差的钢材,> 60mm 的球化退火钢材的显微组织也很难完全到达2 ～4 级的及格级别。因而,运用单元需对进厂钢材进行理化反省。对反省出碳化物不平均性超差的钢材,必需进行“锻打→正火→球化退火” 处置；对反省出球化退火钢材显微组织不及格的钢材,必需从新进行“球化退火” 处置,直至钢材的碳化物不平均性和球化退火组织及格才干投产。
2. 丝杆感应淬火工艺节制
丝杆淬火感应器的选择与节制。淬火感应器是感应淬火设备的要害部件与淬火工艺的要害参数。感应器与待淬火的工件( 丝杆) 之间的间隙决议了感应器的“加热效率” 和工件外表的实践加热功率。特殊对GCr15 资料大型滚珠丝杆,因为淬硬层深度要求较深,所以丝杆外表加热温度普通采用“上限温度” (普通为880 ℃ 左右) ,假如感应器与丝杆之间的间隙变小了,感应器的“加热效率” 也就进步了。因此,在本来的淬火参数下任务,丝杆实践的淬火温度就变高了。淬火后取得的马氏体级别天然也就高了。因而,对感应器与丝杆之间的间隙必然要严厉监测与节制。大型丝杆淬火感应器普通采用圆环经过式或半环浮动式。采用圆环经过式感应器,需求按期反省感应器的尺寸,偏向> 2mm 时必需整修或改换感应器；采用半环浮动式感应器,需求按期反省固定感应器与工件间隙的定位块厚度,当呈现磨损较大时(>1mm) ,必需实时改换定位块。淬火工艺参数的按期验证。因为现有感应淬火设备遍及采用电参数等直接参数( 电流、电压、输出功率、相对挪动速度) 来节制热参数( 加热温度、加热工夫) ,以设备的不变性对丝杆淬火质量影响较大。因而当设备( 包罗淬火感应器) 经由大修或改换电器部件后,需求对淬火工艺参数进行再验证。同时在正常出产进程中,也必需按期验证原有淬火工艺参数,以确保出产工艺的长时间有用性和可控性。保证丝杆淬火后回火充沛。经过很多实验我们发现,大型丝杆感应淬火后,采用“160 ～180 ℃/ 8h/ 空冷” 的二次回火工艺,可以有用释放、消弭丝杆淬火进程发生的内应力,大大削减磨削后开裂的比率。
3. 丝杆磨削进程的节制
采用“减小每次进刀磨削量,屡次进刀” 及“磨削- 不变丝杆外表温度- 磨削” 的办法,有用地降低了丝杆外表的磨削热量和磨削应力,根绝丝杆磨削时发生的“二次淬火” 或“二次回火” 景象,然后防止“磨削裂纹” 的发生。
三、丝杆有用性确认
我们接纳上述办法对586 件大型丝杆( 个中,80mm 的504 件；100mm 的53 件；120mm的29 件) 进行进程节制、反省,未呈现一例磨削开裂的景象。的强度和韧性,丝杆磨削时在内应力超越钢材的屈从强度部位发生磨削裂纹。